Способ выделения парафинов имеющих не менее двух алкильных групп в молекуле

 

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистицескик

Республик (1 1) 525435 (6 I) Дополн ительн ы и к па тенту— (22) Заявлено 07,07, 72 (21) 1806607/ (5l) М. Кл.е

С 10 G 43/04

С 07 С 7/12

С 07 С 9/18 (32) 08.07.71 (33) США (23) Приоритет (31) 1 60 90 1

Государственный квинтет

Совета Ииннстров СССР

IN делам нвооретеннй и дткрытнй (43) Опубликовано 15.08. 76. Бюллетень (.30 (45) Дата опубликования описания 03.12.76 (53) УДК 665.644.4 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Ричард Вильям Ньюзил (США) Иностранная фирма

Юниверсал Ойл Продактс Компани" (США)

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПАРАФИНОВ, ИМЕЮЩИХ

НЕ МЕНЕЕ ДВУХ АЛКИЛЬНЫХ ГРУПП В МОЛЕКУЛЕ

Изобретение относится к области выде-! ления парафинов нз углеводородных смесей,,например из нефтяных фракций.

Известен способ выделения парафинов, имеющих не менее двух влкильных групп в

I молекуле (далее в тексте — многорвзвет1

:впенпь1х парафинов) н: углеводородных смесей, содержащих также нормалью:1е парафины и парафины, имеющие одну алкпльную группу (двлее в тексте — мал орвзветвлен- 1О .ные парафины) путем селективной адсорбции ,с использованием основного азотного металлического комплексного алюмосиликвтного адсорбента.

Йедостатком известного способа являет- !5, Ica относительно - невысокая селективность

Выделения целевых продуктов, проявляющвя2ся в присутствии значительных количеств

2малоразветвленных парафинов в целевых продуктах, 20 .С целью устранения уквзвчного недостач ка в качестве адсорбента применяют цеолит, типа "Х" или У в ионнообменной бвриевой или поликатионной барий-ион металла ХА ! и/или ЦД, и/или IB групп. Периодической 25,системы зпоиентов форме, содержаший воду в количестве 1-10 вес,% в расчете на це

:олит, свобадтп1й от летучих веществ, Разделяемая смесь преиму(цественно содержит парафт(ны, имеющие 4-20 атомов уг,лерода в молекуле.

XdpBKтерные ко. (н 011(н "(ы сырья включают

2,2-диметн2(бутан, 2,3-диме11нтбутан, 2-мет1шпен1ан нормальный гексян нормальный пентвн, изопентан, 2,2-диметилпентаи, 2,3 .-диметилпентвн, и подобные молекулы с!вы» соким молекулярным весом.

- Сырье может содержать также олефиновые, влициклические и ароматические углеводоро ды и, кроме того, азот и!серосопержашие

":с оединения.

Предпочтительно, однако, снижать до мте» нимума уровень любого звгрязнителя в сы рьз, чтобы ттсключить загрязнение и21сор»

;бента и снизить возможность нобо сньтх реак ций, таких как реакция полимеризации.

В качестве сырья желательно испол ьзовать ! углеводородные смеси, содержашие углеводоро ды, отличаюшиеся друг от друга по числу углерод

1,:ных атомов не более чем на ТрН единицы, 525435

Десорбенты, которые могут быть использованы в процессе изобретения, включают углеводороды, подобные углеводородам сырья, а именно: многораэветвленные парафины, малоразветвленные и нормальные парафины. И качестве десорбентов можно также использовать циклопарафины, галоидэамещенные парафины, азот и кислород. Желательно, .однако, чтобы десорбенты, которые обычно имеют точки кипения, отличные от сырья, могли быть регенерированы путем дистилляt ции.

Специфичные углеводородные десорбен ты, которые могут быть использованы»это соединения имеющие по крайней мере на один атом углерода меньше или больше, чем компоненты используемого сырья, предпочтительно имеющие пределы кипения, значителен но отличающиеся от пределов кипения компонентов сырья, чтобы обеспечить легкую сепарацию десорбента от компонентов сырья

Адсорбцию можно вести при темпепатурах 20-300,, желательно 100-200 С, и давлении от несколько ниже атмосферного до 69 ати в зависимости от температурыи сырья, Желательно использовать относительно низкие давления, чтобы снизить стоимость оборудования, поэтому предпочтительны давления от атмосферного до давления около

11 атм, Адсорбцию можно вести ступенчатым способом, согласно которому сырье контактирует с адсорбентом длительное время, достаточное для селективной адсорбции вы-, деляемых компонентов.

Условия десорбции включают, в основном, .такие же ограничения, что описаны для условий адсорбции за исключением того, что десорбцщо желательно проводить в условиях вакуумае

Технологический процесс согласно изобретению может быть как периодическим, так и непрерывным.

Используемые адсорбенты — природные или синтетические цеолиты типов Х или

"У" с хорошо выраженной структурой пор.

Содержание воды в цеолите следует поддерживать в пределах 1-10, желательно

3-8% от веса безводного, цеолита. Особенно предпочтительное количество воды 6,5-7% от веса адсорбента, П р н м е р ы 1-4, Через адсорбционную колонку, представляющую соб@ змеевик для ной 1,8м, содержащий 70 см адсорбен та с размером. частиц 0,37-0,84мм„про пускают десорбепт со скоростью подачи

70 см /ч, Затем с той же скоростью в те5 чение 2,5 мин ппопускают сырье, затемсно1ва подают десорбент до полной цесорбции сырьевых компонентов.

По данным анализов вычисляк т селективность. (гп/и) а

Селективность

У (m/и ) ц

I где гп и гс - процентный объем сравниваемых кQMDонеBTOB

О. и u - фазы адсорбции и неадсорбированных соединений, По величине р можно определить способность адсорбента к селективному адсорбиро15 ваиию тех или иных компонентов сырья.Когда $ больше единицы, адсорбент селективен к одному из двух анализируемых компонентов, В эксперименте были использованы два десорбента — чистые изобутан и изопентан, Сырье, используемое во всех испьгганиях: этого эксперимента, состояло из равных ,концентраций следующих изомеров: 2,2-ди метилбутан (2,2ДЯБ), 2,3-диметилбутан . (2,3 ДМБ), 3-метиленпен ган (ЗМП), нормаль- ный гексан (н-С6), изопентан (изо-С5) и нормальный пентан (и-C5) ° При исполыова .нии смесей названных углеводородов в качестве сырья можно определить селектио ность адсорбента к многораэветвленным

;парафинам, а именно 2,2-диметилбутану и 2,3-диметилбутану, в сравнении с малоразь ° ветвленными парафинами, а именно 3-ме, тилпентаном, В четырех испытаниях этого эксперимента было использовано два различных адсорбента, Адсорбент, использованный в примере 1 и обозначенный адсорбентом Х, сос4О тоял из цеолита типа Х", который содержал примерно 20% связующего материала.

Этот адсорбент — первоначально натриевый цеолит со структурой типа Х, который и мел ;базообмен с барием, чтобы содержать при45 мерно 24,3 вес. %окиси бария, измеренного на основе, свободной от летучих веществ.

Второй адсорбент состоял иэ цеолита типа X" в поликатионной барий-калий-натриевой форме. Этот адсорбент, обозначенный ХХ

59 использовался в примерах 2-4. Адсорбент

ХХ" содержал (вес. 7) около 25 окиси бария, 2,5 окиси калия и 1 окиси натрия, измеренньсх на основе, свободной от лету чих веществ. Этот адсорбент также содер55 жал примерно 20вес. % связующего материала.

При измерении на основе, свободной err ! летучих веществ (воды, содержащейся в цеолите) молекулярное сито сушат в печи, ® чтобы удалить летучие вещества. Спустя

Адсорбент

5,0

Сухой

5,0

Сухой о

Температура, С

Десорбент

80 изоС „ изо-С g изо-С

Селективность lt: н-С-/2,2 ДМВ

0,92

0,65

1,53 о

2,07

1,45

0,96

0,82

1, 25

1,30

0,87

1,30

0,82

0,87

1,13

0,80

1,26

1,0

1,85

0,97

5 некоторое время начинает отводиться только

;одна вода. Процесс осушки сразу прекра-! щают, когда адсорбент не содержит воды.

Адсорбент удаляют из печи и помещают в эксикатор для охлаждения до комнатной температуры. Часть этого адсорбента затем

:исследуют для определения селектианости

:пс отношению к выделению целевого компо

Содержание Н О и адсорбенте, вес. % н-C /2,3 ДМБ н-С /2,2 ДИБ н-С /2,3 ДМБ

3 МП/2,2 ДМБ

3 МП/2,3 ЙМБ н-С /изо-С н-С /изо-Сg о

В примере 1 при 80 С с исполь=-эва;нием изопентанового десорбента сухой ад-! 1 сорбент селективно адсорбирует малоразФ ветвланные вмест о мйогоразветвленпы. парафинов, как показано величиной для Эъ 3 МП/2,2 ДМБ или 3 МП/2,3 ДМБ. При-, м у 2 показывает, что добавление 5% во- ды полностью изменяет селектив.ость к тем же самым компонентам. Примеры 3 . и 4 дают даже лучшее сравнение воздействия во- ды на адсорбент, при котором происходит селективная адсорбция миогоразветвле нных вместо

E малоразветвленных. В примерах 3 и 4 селектив-ь

I ность адсорбпии малоразветвленных парафинов ,по сравнению с многоразветвленными была из- кп

6 ! нйла. Другую часть адсорбента взвещиваюМ о и затем сушат при 500 С до достижения

:постоянного веса (по уменьшению веса сяИт о содержании воды в цеолнте). б

Результаты, полученные в примерах 1-4

le использованием различного содержаний (воды в неолитах,,:приведены в таблице менена благодаря добавлению к ад мрбенщ воды. Таким образом, добавление воды к ад ! сорбенту полностью измечяет селективность, цеолитов.

Формула изобретения

1, Способ выделения парафинов, имеюппщ не менее двух алкнльных групп в мо»еку. ле, нз углеводородных смесей, содержащих. нормальные парафины или парафины с одной алкильной группой, путем адсорбции кристаллическим алюмосиликатным адсорбентом, °

jo т л н ч а ю m и и с я тем, что, с цепью, 525435

Составитель М. Бамбиндра редактор f Хориня Техред А. Богдан Корректор С. Шекмар

Заказ 5095/576 Тираж 630 Подписное

ЕП1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров (Х Ср по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб„д, 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 повьццения селективности процесса, в качестве адсорбента применякт цеолит типа Х или У вионнообменной бярневой или поликатионной барий-ион металла IA и/HJIB

ИЛ/ и/или I Âüãðóïï 1 ериодчческой системы элементов форме, содержаший воду в кос личестве I-10 вес. х в расчете ня цеолит, свободный от летучих во1цеств.

2. Способ по п. l, о т и и ч а ю ш и йс я тем, что предпочтительно рязделению подвергают смесь, содержа пук> пяряфицы с

4-20 ятомями углеродя в молекуле.